LEDs sind aufgrund ihrer hohen Energieeffizienz und langen Lebensdauer mittlerweile auf dem Markt und erfreuen sich großer Beliebtheit. Da sich LEDs von herkömmlichen Glühbirnen unterscheiden – die Oberflächentemperatur herkömmlicher Glühbirnen ist im Leuchtprozess sehr hoch, während die Oberfläche von LEDs kühl bleibt –, fragen sich viele: Werden LED-Lampen heiß? Diese Frage beantworten wir heute in diesem Artikel.
Was sind LEDs und wie funktionieren sie?
LED ist vollständig als Leuchtdiode bekannt und ist eine Halbleiterlichtquelle. Wenn Strom durchfließt, springt der Elektronenkomplex und erzeugt Photonen. Die LED gibt eine Lichtquelle ab. Seit der Entdeckung der LED als rote Version von Licht mit geringer Helligkeit sind LEDs heute in der Lage, vollfarbiges Licht anzuzeigen. Mit sichtbaren, infraroten und ultravioletten Versionen werden LEDs in einer Vielzahl von Bereichen wie Beleuchtung und elektronischen Bildschirmanzeigen eingesetzt.
Werden LED-Leuchten heiß?
LED-Lampen können heiß werden. Obwohl die Oberfläche der LEDs beim Berühren kaum Wärme spürt, haben Studien gezeigt, dass selbst bei einer sehr effizienten Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie bei LEDs ein Teil der Energie zwangsläufig in Wärme umgewandelt wird. Der Unterschied liegt in den verschiedenen Lampentypen, die unterschiedliche Umwandlungsraten von Licht- und Wärmeenergie aufweisen.
Wie erzeugen LED-Leuchten Wärme?
Während der Aktivierung einer LED durchlaufen die meisten Elektronen den zusammengesetzten Sprung, wodurch Photonen freigesetzt werden und Lichtenergie entsteht. Einige Elektronen durchlaufen den nicht strahlenden Sprung und erzeugen keine Photonen, sondern werden in Form von Wärmeenergie freigesetzt.
Normalerweise gibt es bei LEDs zwei Arten der Wärmeerzeugung:
- Verbindungswärme: Wenn die Elektronen im inneren elektronischen Verbindungspunkt des Halbleiters einen Verbindungssprung ausführen, geht ein Teil der Energie in thermische Energie verloren, was der Hauptgrund für die Wärmeentwicklung der LED ist.
- Treiberwärme: Für den Betrieb von LEDs ist die Verwendung eines Treibers erforderlich. Der Treiber steuert den Prozess der Umwandlung von Wechselstrom in Niederspannungs-Gleichstrom, wodurch ein Teil der Wärmeenergie erzeugt wird.
Wie viel Wärme gibt eine LED-Leuchte ab?
Energieeffizienz
201 TP³T bis 501 TP³T der Energie einer LED werden in Wärme umgewandelt, die meisten LEDs hingegen 801 TP³T in Licht. Im Vergleich dazu werden bei herkömmlichen Glühlampen 101 TP³T der Energie zur Lichtemission und 901 TP³T zur Wärmeerzeugung genutzt – die Ergebnisse sind beeindruckend. Daher gelten LEDs als besonders energiesparend.
Temperatur
Typische Temperaturen für LEDs liegen bei etwa 35 °C (95 °F) an der Außenseite des Diffusors und 65,5 °C (150 °F) in der Nähe der Basis.
Diffusoren
Jede LED verfügt an ihrer Basis über einen Kühlkörper, über den die von der LED erzeugte Wärme abgeleitet wird. Ein gut konstruierter Kühlkörper ist für die Langlebigkeit einer LED von entscheidender Bedeutung.
LEDs und warum Wärme wichtig ist
Wenn man den geringen Verlust an Energie bei der Energieumwandlung der LED außer Acht lässt, lässt sich der Prozess der Energieumwandlung vereinfacht wie folgt zusammenfassen: elektrische Energie → Lichtenergie + Wärmeenergie.
Dies bedeutet, dass der Anteil der Wärmeenergieumwandlung reduziert und der Anteil der Lichtenergieumwandlung erhöht wird.
Daher ist gewöhnliche LED-Beleuchtung energieeffizienter als gewöhnliche Glühlampen, und wenn wir uns für die energiesparenden LED-Lampen auf dem Markt entscheiden, ist diese energieeffizienter als gewöhnliche LED-Lampen.
Hat die Verformung der LED-Leuchte Auswirkungen auf die Wärmeentwicklung?
Der Energieumwandlungsprozess der LED wird in der Diode abgeschlossen. Daher führt die geringste Verzerrung der Diode zum Scheitern der Lichtenergieumwandlung und zum Energieverlust in Form von Wärme.
Die Verformung einer LED-Lampe wirkt sich nicht nur auf die erzeugte Wärme aus, sondern hat auch enorme Auswirkungen. Wenn die Qualität der LED-Produktionsmaterialien hoch ist, ist die Verformung schwieriger.
Der Zusammenhang zwischen Wärme, Energie und Lebensdauer von LED-Lampen
Bei der Umwandlung von Lichtenergie entsteht bei jeder Umwandlung Wärmeenergie. Bei herkömmlichen Glühbirnen dauert die Lichtabgabe lange. Aufgrund der hohen Temperaturen kommt es zu schrittweisen Materialveränderungen in der Nähe des Verbindungstemperaturpunkts, und mit der Zeit wird das Licht allmählich schwächer.
Die LED selbst erzeugt nur sehr wenig Wärme und der Sockel verfügt über einen Kühlkörper, der die interne Wärmereduzierung der LED maximiert und den Prozess verlangsamt, wodurch auch die Lebensdauer der LEDs verlängert wird. Die allgemeine Lebensdauer der LED-Leuchten kann mehr als das Fünffache der Lebensdauer herkömmlicher Glühbirnen erreichen.
Worin unterscheidet sich LED-Beleuchtung von anderen Lichtquellen wie Glühlampen und Kompaktleuchtstofflampen?
Glühlampen
Glühlampen wandeln typischerweise 10 % ihrer elektrischen Energie in Licht und 90 % ihrer elektrischen Energie in Wärme um und haben von den drei Lampentypen die höchste Berührungstemperatur.
Kompaktleuchtstofflampe (CFL)
CFLs wandeln typischerweise 20% der elektrischen Energie in Licht und 80% in Wärme um. Von den drei Lampentypen Kompaktleuchtstofflampen haben eine etwas niedrigere Berührungstemperatur als Glühlampen.
LED-Lampen
LED-Lampen wandeln üblicherweise 80 % der elektrischen Energie in Lichtenergie und 20 % der elektrischen Energie in Wärmeenergie um. Selbst energiesparende LEDs erreichen eine Umwandlungsrate von elektrischer Energie in Lichtenergie von mehr als 95 %. Von allen drei Lampentypen haben LEDs die niedrigste Berührungstemperatur.
Warum sollte man LED-Leuchten anstelle anderer Arten von Glühbirnen wählen?
Nachdem wir die Eigenschaften von LEDs kennengelernt haben, stellen wir fest, dass sie weniger Wärme erzeugen, was sie ideal für den Einsatz in großen Displays wie LED-Displays macht.
Die geringe Wärmeenergieumwandlung der LED bedeutet, dass das Material des Lampenkörpers selbst weniger durch hohe Temperaturen beeinflusst wird, was die Lichtemission stabiler macht und eine längere Lebensdauer hat; die hohe Lichtenergieumwandlung der LED bedeutet höhere Helligkeit, höhere Nutzung elektrischer Energie und mehr Energieeinsparung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Leistung von LEDs besser ist als die anderer Lampen, was den Anforderungen der elektronischen Bildschirmanzeige besser entspricht. Wenn Sie an LED-Anzeigen interessiert sind, können Sie Kontakt aufnehmen JYLEDgeben wir Ihnen genauere Informationen.
Zusammenfassen
Nach dem Lesen dieses Artikels sollten Sie meiner Meinung nach gelernt haben, dass zwar auch LED-Leuchten Wärme erzeugen, die Wärmeerzeugung von LEDs bei gleicher Stromumwandlung jedoch weitaus geringer ist als bei herkömmlichen Glühbirnen. Daher entspricht sie voll und ganz der Marktnachfrage und wird in Glühbirnen, Displays und vielen anderen elektronischen Geräten unseres alltäglichen Lebens verwendet.
